计算机图形学教学大纲(word文档【经典】)

XX大学

《计算机图形学》教学大纲

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审核人：

XX大学xx系

20xx年9 月

［实验要求］

本课程实验要求较高，实验内容多且相关性较强，有关实验的具体要求与内容需按实验大纲执行，本大纲中不再另行说明。

第一章绪论

［教学内容］

计算机图形学的目标与任务；计算机图形学的内容体系；计算机图形学相关学科；计算机图形学相关领域。

[教学目标与要求]

熟练掌握：计算机图形学的内容体系；计算机图形学的目标与任务；

掌握：计算机图形学的应用领域；计算机图形学的相关学科；

了解：计算机图形学的发展。

[重点与难点]

计算机图形学的内容体系；计算机图形学的目标与任务。

[教学时数]

2学时

第一节计算机图形学的目标与任务

一、视觉交流是计算机图形学的目标与任务

二、计算机图形学的三个基本任务

第二节计算机图形学的内容体系

一、基础模块

二、建模与表示模块

三、绘制模块

四、交互技术

第三节计算机图形学相关学科

一、图形与图像

二、相关学科

第四节计算机图形学的应用领域

一、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）

二、科学计算可视化

三、虚拟现实

四、动画

第五节计算机图形学的发展

一、计算机图形学的发展简史

二、计算机图形学的发展趋势

[复习思考题]

1、图形包括哪两方面的要素？在计算机中如何表示它们？

2、图形的本质是什么？

3、如何看待计算机图形学的发展趋势？

第二章图形系统

［教学内容］

Visual 图形系统概述；图形系统体系结构；图形支撑软件；图形硬件显示原理；[教学目标与要求]

熟练掌握：图形系统体系结构；图形硬件显示原理

掌握：图形系统基本概念和术语；

了解：图形支撑软件

[重点与难点]

图形系统体系结构；图形硬件显示原理

[教学时数]

2学时

第一节图形系统概述

一、图形系统组成结构

1.图形系统组成结构

2.图形系统分类

第二节图形系统体系结构

一、概述

二、应用程序阶段

三、几何处理阶段

四、光栅阶段

第三节图形支撑软件

一、OpenGL

二、DirectX

三、Java2D和Java3D

第四节图形硬件显示原理

一、图形显示设备及工作原理

二、图形显示方式

三、光栅扫描图形显示系统

[复习思考题]

1、从图形硬件显示原理角度，思考并分析如何显示直线？

2、请你总结一下光栅显示系统的优缺点？

3、在光栅显示系统中，显卡有什么作用？

第三章二维图形生成

［教学内容］

直线生成算法；圆弧绘制算法；区域填充；字符；反走样技术；[教学目标与要求]

熟练掌握：直线生成算法；区域填充；圆弧绘制算法

掌握：反走样技术

了解：字符编码

[重点与难点]

直线生成算法；区域填充；圆弧绘制算法

[教学时数]

8学时

第一节直线生成算法

一、数值微分法

二、逐点比较法

三、Bresenham画线法

四、中点画线法

第二节圆弧绘制算法

一、基于光栅的整圆绘制算法

二、角度离散法绘制圆弧和椭圆弧

第三节区域填充

一、种子填充算法

二、多边形填充算法

第四节字符

一、字符的编码

二、点阵字符

三、矢量字符

第五节反走样技术

第六节编程实例-地图绘制

一、地图绘制方法

二、基于OpenGL的地图绘制

[复习思考题]

1、简述DDA算法、中点画线法、Bresenham画线法算法的思想？

2、根据中点画圆法和Bresenham算法，绘制一条端点为（1，1）和（6，5）的直线，画出对应各像素的位置？

第四章图形几何变换

[教学内容］

二维几何变换；三维几何变换；图形几何变换的模式；

[教学目标与要求]

熟练掌握：二维几何变换；三维几何变换；

掌握：图形几何变换的模式；

[重点与难点]

二维几何变换；三维几何变换；

[教学时数]

6学时

第一节二维几何变换

一、基本变换

二、二维复合变换

三、二维坐标系间的变换

第二节三维几何变换

一、基本变换

二、三维复合变换

三、三维坐标系间的变换

第三节图形几何变换的模式

一、固定坐标系模式

二、活动坐标系模式

[复习思考题]

1、试编写对二维点实现平移、旋转、比例变换的程序。

2、试推导把二维平面上的任一条直线P1（x1，y1）、p2(x2，y2)变换成与y坐标轴重合的变换矩阵？

第五章二维观察

［教学内容］

二维观察概述；二维观察流水线；裁剪；OpenGL二维观察简介

[教学目标与要求]

熟练掌握：二维观察流水线；裁剪；

掌握：二维观察概述

了解：OpenGL二维观察简介

[重点与难点]

二维观察流水线；裁剪；

[教学时数]

4学时

第一节二维观察概述

第二节二维观察流水线

一、坐标系统

二、坐标系之间的变换

第三节裁剪